JPH0825044A

JPH0825044A - 溶接トーチのウィービング装置

Info

Publication number: JPH0825044A
Application number: JP16253894A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Mihara; 好人三原
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】【目的】先端部が折り曲げられて傾斜された溶接トー
チであっても、溶接ビードの幅方向に正確にウィービン
グさせる。【構成】先端部が折り曲げて傾斜されたトーチ本体14
先端のノズル部材17内に、ワイヤ電極27を供給自在に保
持するとともにワイヤ電極27に給電するチップ部材23を
支持ピン26を中心に揺動自在に支持させ、チップ部材23
を偏心円形カム板31およびカムホロワ板32を介して揺動
させるウィービングモータ28を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接ロボットなどによ
り多層盛溶接や肉盛溶接などで大きい溶着金属を盛った
幅広ビードを得るための溶接トーチのウィービング装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば図６に示すように、溶接
トーチ１を幅方向にウィービングさせるウィービング装
置２を備えた直交型溶接ロボットは、ロボット本体３に
支柱４を垂下し、支柱４の下端部に溶接方向に沿う支軸
５を介して揺動アーム６を揺動自在に支持させ、揺動ア
ーム６の下端部に直状の溶接トーチ１を取り付けるとと
もに、揺動アーム６の上端部をロボット本体３に設けた
ウィービング駆動装置７に連結したもので、溶接時に
は、ロボット本体３を溶接方向に移動させるとともに、
ウィービング駆動装置７により揺動アーム６を支軸５を
中心に揺動させ、溶接トーチ７全体を揺動して溶接ノズ
ル１ａおよびワイヤー１ｂを溶接ビード８の幅方向にウ
ィービングさせ、幅広ビードを形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に仮想
線で示すように、溶接部側近傍に障害物Ｔがあると、こ
れが溶接トーチ１に干渉して溶接ができない。したがっ
て、ウィービング装置のない場合には、溶接トーチの先
端部分を折り曲げて傾斜させることにより、障害物と溶
接トーチが干渉しないように構成している。ところが、
ウィービング装置が装着されている場合、溶接トーチ
１′の先端部分を傾斜させると、図７に示す構造とな
り、溶接ノズル７ａおよびワイヤー７ｂのウィービング
方向Ｌが溶接ビード８の肉盛り方向に対して傾斜してし
まい、適正にウィービングできないという問題があっ
た。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決して、先端部
を傾斜した溶接トーチであっても、溶接ビードの幅方向
に正確にウィービングできる溶接トーチのウィービング
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の溶接トーチのウィービング装置は、トーチ
本体の先端部に、ワイヤ電極を供給自在に保持するとと
もにワイヤ電極に給電するチップ部材をウィービング方
向に揺動自在に支持させ、前記チップ部材を揺動させる
駆動手段を設けたものである。

【０００６】また、上記構成において、トーチ本体の先
端部に設けたイナートガス噴射用のノズル部材内に、チ
ップ部材をウィービング方向に直交する方向のピンを介
して揺動自在に支持させ、駆動手段を、回転駆動装置に
より回転される偏心カム部材と、チップ部材の前記ピン
支持位置の上部または下部に連結されて前記カム部材に
追従するカム追従部材とで構成したものである。

【０００７】さらに、上記各構成において、チップ部材
の上端部を導電性ばねを介してトーチ本体に連結したも
のである。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、トーチ本体の先端部に、揺
動可能なチップ部材とチップ部材を揺動させる駆動手段
を設けたので、溶接トーチの先端部の長さ方向に対し
て、ワイヤ電極のウィービング方向が常に一定の角度方
向に保持されるので、障害物を回避するためにトーチ本
体が途中で折り曲げられて傾斜されることがあっても、
ウィービング方向は常に溶接ビードの幅方向に沿い、ウ
ィービング方向が変化することがない。したがって、ど
のように変形された溶接トーチであっても、ウィービン
グ方向を一定に保つことができる。

【０００９】また、駆動手段を回転駆動装置と偏心カム
部材およびカム追従部材で構成し、ノズル内にピンを介
して支持されたチップ部材を揺動させてウィービングさ
せるので、小型軽量な部材により高速で正確なウィービ
ングが可能となり、ウィービング速度を増大させること
により溶接速度を増大させることがことができる。

【００１０】さらに導電性ばねにより、駆動手段に対す
る拘束手段と給電手段との役割を果たすことができ、揺
動動作を正確に行えるとともに、導電性ばねを介してチ
ップ部材に給電することができ、揺動するチップ部材へ
の給電手段が不要となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る溶接トーチのウィービン
グ装置の一実施例を図１〜図５に基づいて説明する。

【００１２】図５に示すように、この溶接トーチ１１
は、水平板Ｈと、水平板Ｈ上に立設された第１垂直板Ｖ
１との隅肉部をイナートガスアーク溶接するもので、第
１垂直板Ｖ１の近傍には第１垂直板Ｖ１と平行に高さの
低い第２垂直板Ｖ２が立設されている。ロボット本体１
２に少し傾斜して垂下された支柱１３の下端部には、第
２垂直板Ｖ２との干渉を避けるために、中央部分が上方
に折り曲げられて傾斜するトーチ本体１４が設けられて
いる。

【００１３】このトーチ本体１４の先端部には、図１，
図２に示すように、ノズル本体１５と、このノズル本体
１５に着脱自在な先端ノズル１６からなるノズル部材１
７が設けられており、ウィービング装置１９はノズル本
体１５内とその上部のモータ収納ケース１８内に設けら
れている。

【００１４】ノズル本体１５の中空部１５ａには、トー
チ本体１４に絶縁部材２０を介して導電性支持体２１が
装着され、この支持体２１にウィービング方向に一定間
隔をあけて互いに平行な２枚の金属製（導電性）板ばね
２２を介して導電性のチップ部材２３が支持されてい
る。このチップ部材２３は、上部のチップホルダー２４
と、このチップホルダー２４の雌ねじ部２４ａに雄ねじ
部２５ａが装着されて取りつけられた先端チップ２５と
で構成されている。そして、チップホルダー２４の中間
部に揺動中心にとなる左右一対の支持孔２４ｂがウィー
ビング方向に直交する方向に形成され、図４に示すよう
に、これら支持孔２４ｂにノズル本体１５に取り付けら
れた支持ピン２６が嵌合されて、チップ部材２３が支持
ピン２６を中心に揺動自在に支持されるとともに、チッ
プ部材２３の揺動が板ばね２２により規制されている。
そして、このチップホルダー２４および先端チップ２５
の軸心部にはワイヤ電極２７を案内する導孔２４ｃ，２
５ｂが形成され、先端チップ２５の導孔２５ｂによりワ
イヤ電極２６を供給自在に保持するとともにワイヤ電極
２７に給電するように構成されている。

【００１５】ウィービング装置１９は、図１，図３に示
すように、モータ収納ケース１８内に設けられたウィー
ビングモータ（回転駆動装置）２８の出力軸２８ａに中
間ギヤ２９Ａ，２９Ｂおよび駆動軸３０を介して連動連
結されて回転される偏心円形カム板（偏心カム部材）３
１と、チップホルダー２４の支持孔２４ｂの上部に取り
付けられて偏心円形カム板３１が摺接して嵌合する長孔
３２ａが形成されたカムホロワ板（追従部材）３２とで
構成されている。

【００１６】また、トーチ本体１４には、軸心部にワイ
ヤ電極２７を案内する筒状の導電性ライナー３３が設け
られており、この導電性ライナー３３は基端部に給電ケ
ーブル（図示せず）が接続されるとともに、先端部が支
持体２１に連結され、支持体２１から板ばね２２および
チップ部材２３を介してワイヤ電極２７に給電するよう
に構成されている。また、トーチ本体１４内の導電性ラ
イナー３３の外周部には、イナートガスＧのガス導入通
路３４が設けられており、支持体２１に穿設されたガス
導入口３５からノズル本体１５の中空部１５ａを介して
先端ノズル１６の出口にイナートガスＧを供給するよう
に構成されている。

【００１７】上記構成において、溶接作業は、水平板Ｈ
と第１垂直板Ｖ１との溶接部Ｗをねらって、溶接トーチ
本体１４の先端部が２等分線上（４５°）に配置され、
給電ケーブルから支持体２１、板ばね２２およびチップ
部材２３を介してワイヤ電極２７に給電されるととも
に、ガス導入通路３４からノズル本体１５を介してイナ
ートガスが供給される。そして、ロボット本体１２が所
定の速度で溶接方向に沿って移動される。このとき、ウ
ィービング装置１９のウィービングモータ２８が駆動さ
れることにより、偏心円形カム板３１およびカムホロワ
板３２の作用でチップ部材２３が支持ピン２６を中心に
揺動されてウィービングされ、溶接部Ｗに幅広で肉厚の
ビードを形成することができる。

【００１８】上記構成によれば、第２垂直部材Ｖ２のよ
うな障害物があって、これの干渉を避けるために、トー
チ本体１４の先端部を折り曲げ傾斜させたばあいでも、
ウィービング装置１９がトーチ本体１４の先端部に設け
られているので、ウィービング方向を一定に保持するこ
とができ、あらゆる箇所および方向の溶接箇所に対処す
ることができ、適用範囲を広くすることができる。ま
た、揺動させる部材が従来に比べて小型軽量になること
から、従来では６Ｈｚ程度の周期のウィービング速度で
あったものが、上記実施例ではさらに高速でウィービン
グさせることができ、高速溶接が可能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の溶接トーチ
のウィービング装置によれば、トーチ本体の先端部に、
揺動可能なチップ部材とチップ部材を揺動させる駆動手
段を設けたので、溶接トーチの先端部の長さ方向に対し
て、ワイヤ電極のウィービング方向が常に一定の角度方
向に保持されるので、障害物を回避するためにトーチ本
体が途中で折り曲げられて傾斜されることがあっても、
ウィービング方向は常に溶接ビードの幅方向に沿い、ウ
ィービング方向が変化することがない。したがって、ど
のように変形された溶接トーチであっても、ウィービン
グ方向を一定に保つことができる。

【００２０】また、駆動手段を回転駆動装置と偏心カム
部材およびカム追従部材で構成し、ノズル内にピンを介
して支持されたチップ部材を揺動させてウィービングさ
せるので、小型軽量な部材により高速で正確なウィービ
ングが可能となり、ウィービング速度を増大させること
により溶接速度を増大させることがことができる。

【００２１】さらに導電性ばねにより、駆動手段に対す
る拘束手段と給電手段との役割を果たすことができ、揺
動動作を正確に行えるとともに、導電性ばねを介してチ
ップ部材に給電することができ、揺動するチップ部材へ
の給電手段が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウィービング装置の一実施例を示
す溶接トーチ先端部の正面断面図である。

【図２】同溶接トーチ先端部の側面断面図である。

【図３】図１に示すＩ−Ｉ断面図である。

【図４】図１に示すII−II断面図である。

【図５】同溶接トーチの全体正面図である。

【図６】従来のウィービング装置を有する溶接トーチを
示す正面図である。

【図７】先端部が折り曲げられて傾斜する溶接装置に、
従来のウィービング装置を設けた一例を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

Ｈ水平板Ｖ１第１垂直板Ｗ溶接部１１溶接トーチ１２ロボット本体１４トーチ本体１５ノズル本体１６先端ノズル１７ノズル部材１９ウィービング装置２１支持体２２板ばね２３チップ部材２４チップホルダー２４ｂ支持孔２５先端チップ２６支持ピン２７ワイヤ電極２８ウィービングモータ３１偏心円形カム板３２カムホロワ板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トーチ本体の先端部に、ワイヤ電極を供
給自在に保持するとともにワイヤ電極に給電するチップ
部材をウィービング方向に揺動自在に支持させ、前記チ
ップ部材を揺動させる駆動手段を設けたことを特徴とす
る溶接トーチのウィービング装置。
【請求項２】トーチ本体の先端部に設けたイナートガ
ス噴射用のノズル部材内に、チップ部材をウィービング
方向に直交する方向のピンを介して揺動自在に支持さ
せ、駆動手段を、回転駆動装置により回転される偏心カ
ム部材と、チップ部材の前記ピン支持位置の上部または
下部に連結されて前記カム部材に追従するカム追従部材
とで構成したことを特徴とする請求項１記載の溶接トー
チのウィービング装置。
【請求項３】チップ部材の上端部を導電性板ばねを介
してトーチ本体に連結したことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の溶接トーチのウィービング装置。